Leitet Silizium Strom?

Silizium ist der Ausgangsstoff für moderne elektronische Schaltkreise. Aber leitet es selbst auch Strom?

Leitet Silizium Strom?

Unser Durchgangsprüfer im Einsatz bei einem Stück eines Siliziumwafers

Leitet Silizium Strom?

Moderne Chips

Leitet Silizium Strom?

Strukturen eines Chips

Leitet Silizium Strom?

Ein Siliziumwafer, das Ausgangsmaterial der Chips

Silizium (Si) ist ein vierwertiges Element und ist als Halbleiter der Ausgangsstoff für fast alle elektronische Schaltkreise, besser noch bekannt als Chips.

Durch verschiedene Verfahren werden auf dem Ausgangsmaterial, dem Siliziumwafer, elektrisch leitende und nichtleitende Schichten aufgebracht und diese durch Masken in eine bestimmte zweidimensionale Anordnung gebracht.

Dies ist ein hochkomplexer Prozeß, der manchmal hunderte verschiedener Prozesse erfordert. Dazu gehören thermische Prozesse ebenso wie verschiedenste Abscheideverfahren. Absolute Reinheit ist dabei oberste Pflicht, schon kleinste Staubkörnchen können Chips unbrauchbar machen. Daher erfolgt die Produktion von Chips in sogenannten Reinräumen, in denen die Arbeiter und Ingenieuere spezielle Reinraumkleidung tragen müssen.

Wenn ein Wafer dann den Produktionsprozeß durchlaufen hat, wird er in die einzelnen Chips zerlegt und diese werden in ein Gehäuse eingebaut, mit Kontakten versehen und quasi verkapselt. Während des Produktionsprozesses werden die Wafer immer wieder strengen Kontrollen unterworfen. Sollten an einer Stelle Qualitätsmängel auftreten, werden die betroffenen Siliziumwafer ausgesondert und die Produktion darf erst wieder starten, bis das Problem behoben ist. Es werden dabei unter anderem Schichtdicken gemessen oder, wenn die Chips fast fertig sind, werden elektrische Parameter vermessen.

Wir haben ein Stück eines solchen, während der Produktion ausgesonderten Wafers einmal auf die elektrische Leitfähigkeit untersucht. Zur Anwendung kam ein einfacher Durchgangsprüfer. Wie man sieht, leiten die auf dem Wafer aufgebrachten Schichten nicht den Strom. Möglicherweise wurde dieser Wafer ausgesondert, nachdem eine Isolatorschicht aufgebracht wurde.

Testet man einmal die unbeschichtete Vorder- oder Rückseite eines neuen Wafers, so wird man ebenso feststellen, daß dieser als Halbleiter keine Leitfähigkeit hat.



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